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Date : 22/11/2011
Professeur :
Nombre de pages : 10
IMMUNOLOGIE
Ronéo n° : 8
Intitulé du cours : Activation de la cellule T
Chef ronéo : Colin
Binôme : Cécilia et Laurence
2011-2012
Corporation des Carabins
Niçois
UFR Médecine
28, av. de Valombrose
06107 Nice Cedex 2
www.carabinsnicois.com
[email protected]
Partenaires :
DCEM1

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ACTIVATION DE LA CELLULE T
NB : (ce cours illustre surtout le cas du ganglion, mais ce qui est vu peut s’appliquer à tous les autres organes
lymphoïdes secondaires)
Les phénomènes d’activation de la cellule T et de circulation de la cellule T sont indissociables (cf cours 29/11).
1. Les lieux de rencontre avec l’antigène - la synapse immunologique
A. Rappels (Diapo 2)
Les phénomènes d’activation et de circulation des lymphocytes sont indissociables.
Chez l’adulte :
Les lymphocytes naissent au niveau de la moelle osseuse qui est un organe lymphoïde primaire.
Les lymphocytes vont y acquérir pour reconnaître les Ag : un TCR (cellule T) ou un BCR (cellule B).
- Les cellules T maturent à partir des cellules souches puis quittent la moelle osseuse et gagnent le thymus via la
circulation pour terminer leur maturation.
- Les cellules B maturent dans la moelle osseuse.
Une cellule mature dispose d’un Rc fonctionnel pour les Ag. Cette cellule mature est toujours naïve car elle n’a pas
rencontrer d’Ag.
Les cellules matures naïves sont dans un organe lymphoïde primaire (moelle osseuse ou thymus). Puis elles passent
dans la circulation sanguine pour gagner les organes lymphoïdes secondaires (ganglions, rate, organes de Peyer). La
rencontre du lymphocyte avec l’Ag va pouvoir se faire dans ces environnements spécialisés.
Il existe deux cas de figure :
- soit le lymphocyte naïf rencontre l’Ag qui lui est présenté  il s’active, se différencie, prolifère. Il donne
naissance à des cellules effectrices et des cellules mémoire.
- soit le lymphocyte naïf ne rencontre pas d’Ag, il quitte l’organe lymphoïde secondaire, retourne dans la
circulation pour gagner un autre organe lymphoïde secondaire, et ce : jusqu’à sa mort
ou jusqu’à ce qu’il rencontre un Ag.
B. L’entrée des lymphocytes dans les organes lymphoïdes secondaires (diapo 3)
Un lymphocyte naïf passe en moyenne ½ journée dans un organe lymphoïde secondaire, sa probabilité de rencontre
avec un Ag est donc élevée.
La présentation de l’Ag se fait via des cellules professionnelles : les CPA.
Quand on regarde un ganglion, une rate… on voit une image figée car les cellules sont mortes.
NB : ce cours illustre surtout le cas du ganglion, mais ce qui est vu peut s’appliquer à tous les autres organes
lymphoïdes secondaires.
Diapo 5 : Les interactions cellules T et des cellules dendritiques dans un ganglion
En bleu : les CPA ; en vert : les LT. Ces cellules se déplacent en permanence, elles vont à la rencontre les unes des
autres.
Diapo 6 : Image in vivo d’un organe lymphoïde secondaire en microscopie confocale.
Que se passe-t-il ? On distingue deux types de zones :
- les Zones B dépendantes : elles sont regroupées pour former des follicules.
- les Zones T dépendantes : on y trouve des cellules T et des cellules dendritiques (qui font partie des CPA).
En condition normale : ces deux zones s’ignorent.
 les cellules T (en vert) ne vont pas dans les zones B dépendantes car des molécules sécrétées maintiennent les LT
dans les zones T dépendantes.
 les cellules B (en jaune) ne quittent pas leurs follicules car des molécules sécrétées attirent et maintiennent les LB
dans les zones B dépendantes. (cf prochain cours)
L’entrée dans le ganglion se fait par des veinules post capillaires. Les cellules interagissent avec les cellules
endothéliales qui bordent ces veinules et entrent dans les ganglions.

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a. Quand il n’y a pas d’Ag : (diapo 8)
Les CB tournent DANS leur zone B dépendante.
Les CT tournent DANS leur zone T dépendante.
Les cellules dendritiques se baladent en permanence.
DONC : il y a une mobilisation des C, elles se déplacent « au hasard » mais passent dans une zone particulière  cela
constitue l’architecture du ganglion (follicules B et zones T dépendantes).
Ces cellules restent environ une ½ journée dans les ganglions. En moyenne, dans un ganglion de 2 mm de diamètre
l’on retrouve 4-5 millions de lymphocytes, et on compte 0,2 rencontre par heure entre une cellule T et une cellule
dendritique.
 La probabilité de rencontre des CT et des cellules dendritiques est élevée.
b. Quand il y a des Ag
Expérimentalement : on injecte l’Ag en périphérie. Il passe par les voies lymphatiques puis entre dans le ganglion.
 Interactions entre CT et C dendritiques (diapo 10)
Les cellules dendritiques se chargent en Ag. Les cellules T interagissent de plus en plus avec les cellules dendritiques.
En rouge : les cellules dendritiques initialement en périphérie viennent dans le centre du ganglion. De nombreux
contacts s’établissent entre les CT et les cellules dendritiques. Les CT sont activées, elles vont proliférer et se diviser.
Les CT activées commencent à perdre leur inhibition : elles vont dans les zones B dépendantes, au contact des CB 
elles transmettent une information pour activer complètement la CB.
L’activation d’un lymphocyte prend du temps. Si l’on se pique avec une épine : au bout de 24 à 48 h : le ganglion qui
draine le territoire est douloureux car on a présenté l’Ag aux lymphocytes, les lymphocytes s’activent (ce qui prend
24 à 48 h) et se mettent à proliférer  ils prennent plus de place  ce qui est douloureux.
Les contacts entre CT et C dendritiques sont de plus en plus prolongés  le signal d’activation transmis à la CT est
plus important.
Donc quand il y a de l’Ag :
- Au début : les C se déplacent au hasard. Il y toujours de petites interactions entre la CT et C dendritique. Elles sont
brèves et transitoires et préparent la CT à son activation. Les CT commencent à exprimer des marqueurs d’activation
à leur surface.
- Puis les contacts sont plus prolongés : il y a vraiment un échange d’informations entre les CT et dendritiques. C’est
échanges se font DANS LES DEUX SENS. (la CT active en retour la C dendritique). Les C se divisent.
On a intérêt à avoir beaucoup de C activées : il y a peu de LT capables de reconnaître spécifiquement un Ag donné.
Ils ont besoin de proliférer pour être en nombre suffisant et éradiquer les Ag. Il y a donc prolifération puis
différenciation : les CT acquièrent de nouvelles fonctions, et quittent le ganglion pour gagner en périphérie le site de
l’infection.
En même temps : des C mémoires sont générées, elles pourront réagir de façon beaucoup plus efficace et rapide lors
d’un second contact avec le même Ag pour éradiquer l’infection.
 Interactions entre CT et CB (diapo 11)
Les CB commencent à se déplacer en berge de leur follicule car leur Rc de chimiokines sont modifiés (les Rc leur
disant de rester dans le follicule diminuent ; les Rc leur disant d’aller dans les zones T dépendantes augmentent)
 Les CB vont pouvoir rencontrer d’autres C.
La quantité d’Ag qui diffuse dans le ganglion est faible. Les CB dont les Rc ont le plus d’affinité pour Ag sont stimulées
en 1er. Les CB répondant le mieux à l’Ag sont sélectionnées.
Les CT et CB sont activées, de nouveaux Rc apparaissent (notamment CD40 sur la CB ; CD40 ligand sur la CT). Tout
cela permet l’activation totale des CB.
Rappel : quand la CB rencontre de l’Ag et qu’il n’y a pas de CT (rencontre T indépendante), elle fabrique des IgM.
Cela constitue les 1ères lignes de défense mais c’est insuffisant  il y a ensuite un switch isotypique : le LB mature
fabrique des IgG beaucoup plus performantes. Cette maturation (switch) est permise par l’interaction des LB avec les
LT (cf prochain cours sur les interactions entre CT et CB).

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C. La synapse immunologique (diapo 12)
Les Lymphocytes interagissent avec les CPA, cela forme une synapse immunologique.
De façon générale, une synapse immunologique est une zone de contact entre un lymphocyte effecteur et une
cellule cible.
Les C migrent constamment dans le ganglion. Lorsqu’elles interagissent pour échanger des informations, elles
ralentissent l. Elles forment :
une première synapse immature : la kinapse
 puis une synapse immunologique.
Diapo 13 : On voit la zone de contact entre les deux types cellulaires. On voit la zone des synapses en fluorescence.
De nombreuses molécules viennent dans la synapse :
- certaines servent à la transduction du signal
- d’autres molécules d’adhérence maintiennent la synapse.
Expérience : On a chargé les lymphocytes avec une sonde sensible au calcium.
- Quand il n’y a pas/peu de calcium dans le cytosol : la sonde fluoresce dans le bleu.
- Quand il y a du calcium : la sonde fluoresce vers le rouge.
Quand il y a une synapse : le 1er signal d’activation est un relagage de Calcium. Au repos il était stocké dans le RE. Il
est relargué dans le cytosol où il servira à l’activation d’enzymes, etc…
Au niveau de la synapse, il y a interaction entre la CT et sa cellule cible. Les phénomènes d’activation se traduisent
par un grand relargage de calcium.
La synapse « smac » (supramolecular activation cluster) comprend 2 APC et une CT : la CT peut choisir l’APC qui lui
présente le meilleur Ag compatible à son Rc.
(NB1 : le film ne marche pas sur la diapo, mais on voit normalement la CT hésiter entre les deux APC pour finalemeny
interagir avec l’une des deux. Cette interaction est alors visualisée par fluorescence.
NB2 : Sur l’image la C colorée est la CT : c’est elle qui relargue le calcium. On aurait pu faire l’inverse en chargeant
plutôt l’APC en sonde sensible au calcium puisqu’on a vu que chaque C activait l’autre).
Question : A quoi correspondent les changements de couleur ?
On utilise des sondes fluorescentes : on envoie un photon (via un laser) à une molécule fluorescente. Ce photon
excite la molécule qui revient ensuite à son état de repos en réémettant un photon de fluorescence (de plus faible
énergie), c’est cette fluorescence que l’on observe. La sonde n’a pas la même émission selon qu’elle est ou non
complexée au calcium. Quand elle est seule elle fluoresce dans le bleu, quand elle est complexée au calcium elle
relargue dans le rouge.
Diapo 15 :
Au niveau du ganglion : si on zoome : on voit les follicules, et les interactions entre CT et CB au niveau de la berge. Si
l’on Zoome encore ++ : on voit la synapse immunologique.
Problème : les cellules qui se rencontrent ont des molécules de taille différentes.
- Le Rc pour les Ag des lymphocytes (B et T) est petit, il est « noyé » entre les grosses molécules. Comment faire la
synapse ? Il faut écarter les grosses molécules de part et d’autre afin de permettre le contact entre le Rc et l’Ag.
- Dans la partie centrale : le TCR interagit avec le complexe CMH-peptide antigénique de la C dendritique.
De nombreuses molécules de signalisation interviennent afin de transmettre le signal de la membrane (où se trouve
le TCR) vers le noyau de la CT pour permettre la différenciation / prolifération de la CT.
- La synapse doit être stable. Pour cela des molécules d’adhérence stabilisent les interactions entre la cellule
dendritique et la CT.
Diapo 18 : La synapse ne sert pas vraiment à l’initiation du signal. Le signal est en fait probablement généré par de
toutes petites interactions entre la cellule dendritique et la CT.
- Il y a deux problèmes : Le TCR reconnait un complexe CMH-peptide antigénique porté par la cellule dendritique.
Mais : → ces interactions sont faibles

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→ La cellule dendritique ne présente que peu de CMH associé au peptide antigénique. (la plupart des
molécules CMH sont associées à un peptide du soi !)
- Solution : envoyer de petits signaux pour activer la CT puis former une synapse afin de transmettre le signal.
En plus : les synapses sont polarisées. Il faut donc sécréter là ou les C ont besoin de la molécule.
Diapo 19 :
- On charge les C avec une sonde : la calcéine, incolore, elle entre dans la C.
Lorsque des enzymes à l’intérieur de la C la modifient : la calcéine ne peut plus sortir et devient fluorescente.
Dans les C vivantes : on voit la calcéine fluorescente.
Quand la C meure : il y a formation de trous qui permettent l’échappée de la calcéine.
(NB : c’est le contraire du colorant bleu trican qui n’entre lui que dans les C mortes).
- On utilise au niveau du lymphocyte une autre sonde qui marque les granules lytiques. Cette sonde fluoresce en
rouge.
On voit les Ac dirigés contre CD3 (molécule associée au TCR).
Observation : Le lymphocyte cytotoxique envoie ses granules lytiques et tue la C. Elle perd donc sa calcéine.
C’est en fait une synapse entre un lymphocyte cytotoxique est une C cancéreuse. Le complexe CD3-TCR reconnaît la
cellule cancéreuse et le lymphocyte relargue ses granule. On retrouve l’intérêt de la polarisation de la synapse : le
lymphocyte relargue ses granules au niveau de la cellule cancéreuse, pas du côté opposé !
2. La transmission du signal d’activation
A. les voies de signalisation (diapo 21 à 25)
-Le TCR est surtout extracellulaire. Il n’a que quelques AA intracellulaires, et qui sont dépourvus de toute activité
kinase… Le TCR ne transmet donc pas le signal. Il reconnaît l’Ag.
-des molécules spécialisées pour transmettre le signal de l’extérieur à l’intérieur de la C. C’est le rôle du complexe
CD3.
NB : La situation est donc différente de celle du Rc à insuline, qui assume à la fois la reconnaissance et la transmission
du signal.
Le prof ne demande pas de connaître toutes les voies d’activation présentées sur la diapo. On voit le TCR et CD3, les
molécules d’activation qui commencent à s’accrocher, des molécules adaptatrices permettant la transmission du
signal, et on voit les grandes voies : voie NFkB, voie de la calcineurine, voie des MAPkinases. Les lymphocytes ne
cessent de bouger car leur cytosquelette est en mouvement, ce qui est permis par certaines voies. D’autres voies co-
activatrices interviennent pour activer totalement la C.
Le tout arrive au niveau du noyau. Cela a pour conséquence l’activation de gènes. Il y a synthèse de cytokines et de
Rc de cytokines qui pourront à nouveau retransmettre un signal qui influence le cycle cellulaire  la C peut
proliférer.
Donc : 1. la CPA présente l’Ag
2. qui est reconnu par le TCR
3. le CD3 permet la transmission du signal à l’intérieur de la C
4. le signal arrive au noyau  synthèse de cytokines et de Rc aux cytokines  puissant signal de
prolifération.
Les CT auxquelles l’Ag est présentée vont :  se diviser
 se différencier
B. Étapes d’activation du lymphocyte T : (diapo 26)
Le lymphocyte T au repos : petite C, peu de cytoplasme (la C est au repos : stade G0), gros noyau condensé.
 Sous l’effet des signaux d’activation, la cellule T passe en phase G1 : augmentation de la taille cellulaire,
décondensation de la chromatine, augmentation du contenu en ARN et en protéines. C’est la transformation
lymphoblastique.
 Apparition de molécules membranaires : CD40-L, CD95, CD95-L, CD69. Elles auront un rôle très important dans les
interactions (entre CT et C ou en périphérie (ex du système Fas / FasL pour entraîner l’apoptose)).